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LVM 性能开销？

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LVM 性能开销？

如果有人了解 LVM 的工作原理，可以粗略地估计一下使用 LVM（使用软件 RAID1）的速度会慢多少，我将不胜感激。

（如果 LVM 卷当前处于快照模式并执行写入时复制，我并不想知道 LVM 会变慢多少）。我只需要粗略估计一下在正常操作情况下 LVM 会减慢多少读写速度。

任何链接都非常感谢，我无法找到有关此问题的任何良好的性能基准。

答案1

LVM 对于普通卷（例如，没有快照）而言相当轻量。它实际上只是在一个相当小的表中查找块 X 实际上是设备 Z 上的块 Y。我从未做过任何基准测试，但我从未注意到 LVM 和仅使用原始设备之间的任何性能差异。这只是磁盘 I/O 上的一些额外 CPU 开销，所以我真的不指望会有太大的差异。

我的直觉反应是，没有基准的原因是 LVM 中的开销并不多。

在我看来，LVM 的便利性以及能够切片、切块和添加更多驱动器的功能远远超过了可能存在的微小（如果有的话）性能差异。

答案2

我正在安装一台 48T Dell MD-1200，我对这个问题很好奇。MD1200 连接到设置为 RAID-6 的硬件 RAID 卡，因此在 Linux 看来它就像一个（大）驱动器。我在 LVM 物理卷上测试了 XFS 文件系统，并在直磁盘分区上测试了 XFS 文件系统。我使用了一台装有两台 E5-2699 CPU 的 Dell R630 机器。系统设置为性能；我在 BIOS 中找到的所有节能功能都已关闭。

我在上面安装了 CentOS 6.7。内核是 2.6.32-573.el6.x86_64（抱歉，内核太旧了，但这正是我生产所需要的）。LVM 是版本 2.02.118。

我在构建过程中让 CentOS 创建一个 XFS 分区，大小为 1T，然后在磁盘上再创建 1T 分区，并创建逻辑卷：

vgcreate vol_grp1 /dev/sdb1
lvcreate -l 100%FREE -n lv_vol1 vol_grp1
mkfs.xfs /dev/vol_grp1/lv_vol1

我的 XFS 专用文件系统名为/data_xfs。LVM 支持的 XFS 文件系统名为/data_lvm。我使用 bonnie++ v 1.03e 进行了测试。

命令如下：bonnie++ -u 0:0 -d /FILESYSTEM -s 400G -n 0 -m xfsspeedtest -f -b其中 FILESYSTEM 是 /data_xfs 或 /data_lvm 。结果总结如下：

Test                        XFS on Partition        XFS on LVM
Sequential Output, Block    1467995 K/S, 94% CPU    1459880 K/s, 95% CPU
Sequential Output, Rewrite   457527 K/S, 33% CPU     443076 K/S, 33% CPU

Sequential Input, Block      899382 K/s, 35% CPU     922884 K/S, 32% CPU

Random Seeks                 415.0 /sec.              411.9 /sec.

在我看来，结果似乎相当。在顺序输入测试中，LVM 实际上似乎表现得更好一些。

答案3

2015 年，Borislav Djordjevic 和 Valentina Timcenko 发表了一篇简短的论文，论文中使用了一些 7200RPM 80GB Western Digital 硬盘，使用 EXT3，并使用 PostMark 软件进行测试，该软件“模拟加载互联网邮件服务器”，使用 Linux 内核 2.6.27。他们发现，过去仅关注bonnie或dd单独测试的研究结果各不相同。

测试似乎表明，与不使用 LVM 相比，使用 LVM 时性能下降幅度可达 15% 到 45%。他们发现，在一个 LVM 设置中使用两个物理分区时，性能下降幅度更大。他们得出结论，最大的性能影响是使用 LVM，以及使用 LVM 的复杂性。

https://www.researchgate.net/publication/284897601_LVM_in_the_Linux_environment_Performance_examination http://hrcak.srce.hr/index.php?show=clanak&id_clanak_jezik=216661

答案4

这是一个老问题，但值得一个当前的答案。

简短回答：传统/线性 LVM 命令的开销极小（几乎为零），并且可以毫无性能顾虑地使用，除非使用快照（因为它们会破坏写入速度）。默认情况下，精简卷的速度稍慢一些，但快照速度要快得多，为传统文件系统提供了现代 CoW（和精简配置）。其他 LVM 段类型根据它们进行的数据转换有不同的开销。

长答案：核心技术仍然存在设备映射器- 一个用于在不同设备上映射（可能已转换的）块的框架。不同的设备映射器目标提供不同的功能具有各种性能开销。LVM 本身建立在设备映射器之上：可以将 LVM 视为设备映射器和其他相关工具的 CLI/包装器。

最常见的目标是：

  • linear：基本 LVM 目标。它很简单，但非常有用，可以将单个卷扩展到不同的块设备，而无需使用/涉及 RAID（旧的mirrorLVM 段类型已被弃用并删除）。它的开销很小，RHEL 默认将其用于根文件系统。通过此目标拍摄的快照（即：经典的“胖”快照）写入速度非常慢，如果多个并发快照“活跃”，则速度会变得更糟，因此它们应该仅用于备份数据并在完成后立即销毁；
  • thin：它是一个现代的 CoW 目标，支持快速滚动快照和卷克隆。缺点是与胖/线性卷相比，基本性能有所降低（即：当不存在快照时）。快照写入性能影响是恒定的，通常限制为最大值的 ~50%（通常要小得多）。我使用精简卷来存储生产数据，将/（根）留在经典胖卷上；
  • vdo：它是提供数据压缩和重复数据删除的新目标。写入性能受到很大影响，可以通过使用支持 BBU 的 HW RAID 卡来限制；
  • cache： 一场表演增强目标是同时启用较慢设备的读写缓存（即：基于 HDD 的主存储池的 SSD 缓存）；
  • raid：另一个性能/可靠性增强目标，通过 Linux 进行桥接mdraid
  • integrity：它提供了 SAS T-10 标准的纯软件实现，用于检测数据损坏。journal模式最安全，但写入开销较高。

如您所见，没有单一的“LVM 开销”。相反，根据目标和预期使用情况，开销范围从零到 >90%。因此，在设置 LVM 之前，请务必准确模拟您的工作负载。

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